Perspektywy energetyki słonecznej w Unii Europejskiej
dr inż. Tadeusz Zbigniew Leszczyński; Biuletyn URE - 2010-02-08
Po dokonaniu analizy całkowitych globalnych rezerw paliw kopalnych oraz rocznych zasobów energii odnawialnej w odniesieniu do rocznego światowego zapotrzebowania na energię okazuje się, że największe rezerwy tkwią w energii słonecznej.
Najbliższa nam gwiazda (rys. 1), znajdująca się w odległości zaledwie 150 mln km od Ziemi, przez astronomów nazywana żółtym karłem, corocznie traci 1,26x1014 t ze swej masy wynoszącej
1,99x1027 t. Jest to jednak ubytek masy tak nieznaczny że nie spowoduje istotnych zmian przez następnych kilka miliardów lat. Następuje on w wyniku promieniowania elektromagnetycznego,
wyrzutów materii oraz rozbłysków, które są następstwem zachodzącej we wnętrzu Słońca reakcji syntezy termojądrowej, polegającej na łączeniu lekkich jąder wodoru i przekształcaniu w cięższe jądra helu
(proces przebiegający w przeciwnym kierunku do reakcji rozszczepiania jąder wykorzystywanej w elektrowniach jądrowych), podczas której uwalnia się ogromna ilość energii (znacznie większa, niż w
reakcji rozszczepiania). Temperatura w jądrze gwiazdy dochodzi do 14 mln oC, zaś na powierzchni osiąga 5,5 tys. oC.
Z zewnętrznych obszarów korony słonecznej wyrzucany jest tzw. wiatr słoneczny, który stanowią strumienie protonów i elektronów z niewielką domieszką jąder helu. Korona jest natomiast źródłem słonecznego promieniowania elektromagnetycznego, które w postaci światła, fal radiowych, podczerwieni, nadfioletu oraz promieni rentgenowskich przenika i wypełnia przestrzeń międzyplanetarną. Słońce wypromieniowuje energię poprzez całą swoją powierzchnię, 12 tys. razy większą od powierzchni Ziemi, we wszystkich kierunkach. Stąd na Ziemię, po ośmiu minutach i dwudziestu sekundach od wypromieniowania, dociera jedynie niewielka część energii uwalnianej przez Słońce. Bez niej jednak życie na naszej planecie nie byłoby możliwe. Energia słoneczna dostarcza światła i ciepła, które są niezbędne do wzrostu roślin dostarczających pożywienia dla zwierząt i ludzi, a także stwarza warunki sprzyjające rozwojowi tych ostatnich. Wykorzystywane dotychczas w celach energetycznych paliwa kopalne stanowią formę zmagazynowanej energii słonecznej.
Większość wypromieniowywanej przez Słońce energii to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal rzędu 0,2-2,5 µm, które jest wysokoenergetyczne, gdyż energia promieniowania jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali. Jedynie część (46%) ww. promieniowania, o długości fal 0,35-0,75 µm, to światło widzialne, którego barwy zdolne jest zarejestrować ludzkie oko, reszta to podczerwień odczuwana w postaci ciepła (47%) i niebezpieczny dla organizmów żywych nadfiolet (7%). Łącznie do Ziemi kierowana jest jedna półmiliardowa część energii emitowanej przez Słońce, a jej strumień docierający do ziemskiej atmosfery ma średnią moc ok. 1,39 kW/m2, która w ciągu roku ulega niewielkim, kilkuprocentowym wahaniom, ze względu na zmianę odległości Ziemi od Słońca. Wskutek odbicia, absorpcji i rozproszenia, w zależności od pory dnia i roku, do powierzchni Ziemi dociera mniej niż połowa tej energii1). Jedynie 1% to ultrafiolet, gdyż reszta zostaje przechwycona przez warstwę ozonową w atmosferze, natomiast 59% stanowi podczerwień, a 40% światło widzialne. Do powierzchni Ziemi okresowo dociera także promieniowanie korpuskularne (wiatr słoneczny), które powoduje powstawanie zórz polarnych oraz zakłóceń radiowych, nie odgrywa ono jednak większej roli w procesach biologicznych zachodzących na naszej planecie.
Z zewnętrznych obszarów korony słonecznej wyrzucany jest tzw. wiatr słoneczny, który stanowią strumienie protonów i elektronów z niewielką domieszką jąder helu. Korona jest natomiast źródłem słonecznego promieniowania elektromagnetycznego, które w postaci światła, fal radiowych, podczerwieni, nadfioletu oraz promieni rentgenowskich przenika i wypełnia przestrzeń międzyplanetarną. Słońce wypromieniowuje energię poprzez całą swoją powierzchnię, 12 tys. razy większą od powierzchni Ziemi, we wszystkich kierunkach. Stąd na Ziemię, po ośmiu minutach i dwudziestu sekundach od wypromieniowania, dociera jedynie niewielka część energii uwalnianej przez Słońce. Bez niej jednak życie na naszej planecie nie byłoby możliwe. Energia słoneczna dostarcza światła i ciepła, które są niezbędne do wzrostu roślin dostarczających pożywienia dla zwierząt i ludzi, a także stwarza warunki sprzyjające rozwojowi tych ostatnich. Wykorzystywane dotychczas w celach energetycznych paliwa kopalne stanowią formę zmagazynowanej energii słonecznej.
Większość wypromieniowywanej przez Słońce energii to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal rzędu 0,2-2,5 µm, które jest wysokoenergetyczne, gdyż energia promieniowania jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali. Jedynie część (46%) ww. promieniowania, o długości fal 0,35-0,75 µm, to światło widzialne, którego barwy zdolne jest zarejestrować ludzkie oko, reszta to podczerwień odczuwana w postaci ciepła (47%) i niebezpieczny dla organizmów żywych nadfiolet (7%). Łącznie do Ziemi kierowana jest jedna półmiliardowa część energii emitowanej przez Słońce, a jej strumień docierający do ziemskiej atmosfery ma średnią moc ok. 1,39 kW/m2, która w ciągu roku ulega niewielkim, kilkuprocentowym wahaniom, ze względu na zmianę odległości Ziemi od Słońca. Wskutek odbicia, absorpcji i rozproszenia, w zależności od pory dnia i roku, do powierzchni Ziemi dociera mniej niż połowa tej energii1). Jedynie 1% to ultrafiolet, gdyż reszta zostaje przechwycona przez warstwę ozonową w atmosferze, natomiast 59% stanowi podczerwień, a 40% światło widzialne. Do powierzchni Ziemi okresowo dociera także promieniowanie korpuskularne (wiatr słoneczny), które powoduje powstawanie zórz polarnych oraz zakłóceń radiowych, nie odgrywa ono jednak większej roli w procesach biologicznych zachodzących na naszej planecie.
KOMENTARZE (10)
-
10.03.2010 12:09jac
-
Życzenia a realia... Drogi Panie sebaa. Wyprodukowanie czystego wodoru jest nieopłacalne. Chcąc pozyskać wodór z cząsteczki wody w procesie elektrolizy należy (...)
01.03.2010 22:02Gritla -
w google po angielsku Ustaw w wyszukiwarce j.angielski: Solar power from the Underground
10.02.2010 12:57sunrydz





































po co te stare dane diagramy z początku 2008 roku. więc 2 letnie. a rocznie wzrosty wynoszą po kilkadziesiąt procent. Z takich danych nie można dowiedzieć się aktualnej (...)